-
Die
Erfindung betrifft eine Brüheinheit für eine Kaffeemaschine,
umfassend einen in Richtung der Längsachse der Brüheinheit
bewegbar durch einen Spindelantrieb angetriebenen Brühzylinder,
welcher Spindelantrieb über eine parallel und mit Abstand
zur Längsachse des Brühzylinders angeordnete Gewindespindel
verfügt, deren Gewinde kämmend ein dem Brühzylinder
zugeordnetes Abtriebselement zum Bewegen desselben angeordnet ist,
sowie eine parallel und mit Abstand zur Gewindespindel angeordnete
Führungsstange mit einer dem Brühzylinder zugeordneten
und darauf verschiebbaren Führungshülse.
-
Kaffeemaschinen,
mit denen portionsweise, vor allem tassenweise frisch gebrühter
Kaffee bereitet werden kann, verfügen zum Aufbrühen
des Kaffees über eine Brüheinheit. Die Brüheinheit
selbst umfasst einen Brühzylinder, in den nach dem Starten eines
Brühzyklusses gemahlenes Kaffeepulver eingebracht, verdichtet
und anschließend Heißwasser in den verdichteten
Filterkuchen eingebracht wird. Über eine Auslaufleitung
wird das gebrühte Kaffeegetränk aus der Brüheinheit
heraus und in ein Trinkgefäß eingeleitet. Nach
Ausgabe des gewünschten Kaffeegetränks wird der
ausgelaugte Filterkuchen aus dem Brühzylinder entfernt.
Eine solche Brüheinheit ist aus
DE 20 2007 001 176 U1 bekannt.
Die in diesem Dokument beschriebene Brüheinheit verfügt über
einen in längsaxialer Richtung bewegbaren Brühzylinder. Angetrieben
ist der Brühzylinder durch einen Spindelantrieb, dessen
Gewindespindel parallel und mit Abstand zur Längsachse
des Brühzylinders und daher radial zu diesem angeordnet
ist. Auf der Gewindespindel sitzt ein das Gewinde der Gewindespindel kämmendes
Abtriebselement, welches an dem Brühzylinder angeschlossen
ist. In Abhängigkeit von der Drehrichtung der Gewindespindel
wird somit der Brühzylinder in längsaxialer Richtung
in die eine oder die andere Richtung bewegt. Zur Drehentkopplung und
Führung des Brühzylinders verfügt diese Brüheinheit über
eine diametral in Bezug auf die Längsachse des Brühzylinders
angeordnete Führungsstange. Auf dieser sitzt in längsaxialer
Richtung des Brühzylinders verschiebbar eine an den Brühzylinder
angeschlossene Führungshülse. Die Führungsstange
befindet sich somit ebenfalls in einer radialen Anordnung zu dem
Brühzylinder. Die Führungs stange ist mit ihren
beiden Enden jeweils in einer gehäuseseitigen Muffe der
Brüheinheit gehalten.
-
Diese
vorbekannte Brüheinheit ist konzipiert, um in dem Gehäuse
mit den notwendigen Antriebsaggregaten einer Kaffeemaschine mit
seiner Längsachse horizontal ausgerichtet angeordnet zu
sein. Die Brüheinheit ist mit ihrer Längserstreckung
in Richtung der Tiefe der Kaffeemaschine in dieser angeordnet. Um
die Bautiefe einer solchen Kaffeemaschine möglichst gering
zu halten, ist man bestrebt, die Brüheinheit hinsichtlich
ihrer Längserstreckung möglichst kompakt bauend
auszulegen.
-
Infolge
der radialen Anordnung der Gewindespindel mit dem darauf kämmenden
Abtriebselement ist es erforderlich, die Führung zwischen
der brühzylinderseitigen Führungshülse
und der gegenüber diesem ortsfesten Führungsstange
sehr präzise auszubilden, um antriebsbedingte Kippbewegungen des
Brühzylinders möglichst zu vermeiden. Derartige Verstellbewegungen
des Brühzylinders infolge seines Antriebes erhöhen
nicht nur die Reibung zwischen der Führungshülse
und der Führungsstange, sondern auch diejenige zwischen
der inneren Mantelfläche des Brühzylinders und
den feststehenden auslaufseitigen Kolben, wenn dieser in die Brüheinheit
eingeführt ist. Um dieses zu kompensieren, muss der die
Gewindespindel antreibende Elektromotor entsprechend stark ausgelegt
sein. Bei dem Brühzylinder handelt es sich typischerweise
um ein Kunststoffspritzgussteil. Daher können an die Maßhaltigkeit
der inneren Mantelfläche der Führungshülse
keine allzu hohen Anforderungen gestellt werden. Beim Gegenstand
der aus
DE 20
2007 001 176 U1 bekannten Brüheinheit verfügt
die Führungshülse über einen entsprechend
maßhaltig gefertigten Führungseinsatz. Eine solche
Ausgestaltung ist jedoch aufwändig in der Herstellung.
-
Vor
dem vorstehend aufgezeigten Hintergrund liegt der Erfindung daher
die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte, gattungsgemäße Brüheinheit
dergestalt weiterzubilden, dass diese unter Einhaltung der an die
Führung des Brühzylinders gestellten Anforderungen
und grundsätzlich ohne die Länge der Brüheinheit
vergrößern zu müssen, einfacher und daher
kostengünstiger in der Herstellung ist.
-
Gelöst
wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine
eingangs genannte, gattungsgemäße Brüheinheit,
bei der der Brühzylinder zusätzlich zu seiner
Führungshülse an seiner äußeren
Mantelfläche wenigstens ein sich an der Führungsstange
bezogen auf ihren Umfang nur abschnittsweise abstützendes
Führungselement trägt.
-
Diese
Brüheinheit verfügt neben ihrer Führungshülse über
ein oder mehrere zusätzliche Führungselemente,
die sich im Unterschied zu der Ausgestaltung der Führungshülse
bezogen auf den Umfang der Führungsstange nur abschnittsweise
an dieser abstützen, diese mithin nicht umfänglich
kontaktieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
ist vorgesehen, dass sich das zumindest eine weitere Führungselement
nur im Bereich eines schmalen Abschnittes und damit einseitig an
der Führungsstange abstützt. Die Abstützung
erfolgt typischerweise an der zu dem Brühzylinder weisenden
Mantelfläche der Führungsstange. Diese Abstützung
gestattet es, ohne die Baulänge der Brüheinheit
zu verlängern, eine Führung zu konzipieren, bei
der letztendlich die gesamte Länge der Führungsstange
genutzt werden kann, insbesondere auch diejenigen Abschnitte der Führungsstange,
mit denen diese in ihrer endseitig angeordneten Haltemuffen eingreift.
Diese Haltemuffen verfügen bei einer Ausgestaltung einer
einseitigen Abstützung, wie vorbeschrieben, zum Ausnutzen der
gesamten Länge der Führungsstange als Führungselement
gemäß einem Ausführungsbeispiel über
einen Schlitz, der es ermöglicht, dass ein solches, dem
Brühzylinder zugeordnetes Führungselement bei
entsprechender Stellung des Brühzylinders in seiner Abstützanordnung
an der Führungsstange diese auch in demjenigen Abschnitt
kontaktieren kann, in dem die Führungsstange in die Muffe
eingreift. Somit kann bei dieser Konzeption im Wesentlichen die
gesamte Länge des Brühzylinders für die Führungszwecke
ausgenutzt werden, ohne dass es erforderlich wäre, die
Länge der Brüheinheit zu vergrößern.
-
Zweckmäßigerweise
ist das zumindest eine zusätzliche Führungselement
als Führungsschiene ausgeführt, die unter Ausbildung
eines Linienkontaktes an der Führungsstange abgestützt
ist. Die Führungshülse der Brüheinheit
braucht bei einer solchen Ausgestaltung nicht länger zu
sein als die aus
DE
20 2007 001 176 U1 bekannte. Vielmehr kann die Führungshülse
bei der neu konzipierten Brüheinheit grundsätzlich
auch kürzer be messen sein. Bei einem Brühzylinder,
der im Wege eines Kunststoffspritzgussverfahrens oder eines Kunststoffpressverfahrens
hergestellt worden ist, bringt dieses Vorteile bei dem Vorgang des
Entformens der Führungshülse.
-
Nachfolgend
ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Hieraus
ergeben sich weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der beanspruchten
Brüheinheit. Es zeigen:
-
1:
eine perspektivische Ansicht einer Brüheinheit,
-
2:
eine Einsicht in einen Ausschnitt der Brüheinheit der 1 von
oben,
-
3:
einen Querschnitt durch die Brüheinheit der 1 entlang
der Linie A-B der 2,
-
4:
einen Querschnitt durch die Brüheinheit der 1 entlang
der Linie C-D der 2,
-
5:
eine perspektivische Ansicht des Brühzylinders der Brüheinheit
der vorstehenden Figuren,
-
6:
einen Längsschnitt durch die Brüheinheit der 1 und
-
7:
eine weitere Teileinsicht in die Brüheinheit der 1.
-
Eine
Brüheinheit 1 für eine in den Figuren nicht
näher dargestellte, als Vollautomat konzipierte Kaffeemaschine
verfügt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über
ein zweischaliges Gehäuse 2. Die beiden Gehäuseschalen
sind mit den Bezugszeichen 3 sowie 3.1 gekennzeichnet.
Die Brüheinheit 1 ist konzipiert, um in horizontaler
Richtung in eine Kaffeemaschine eingesetzt und umgekehrt aus dieser herausgenommen
werden zu können. Zu diesem Zweck ist das Gehäuse 2 zur
Ausbildung von seitlichen Führungsleisten 4, 4.1 ausgebildet,
die in entsprechende Nuten einer Brüheinheitaufnahme der Kaffeemaschine
eingreifen. Die Brüheinheit 1 verfügt an
ihrem in 1 rechten Stirnseite über
ein Kupplungsstück 5, über welches Heißwasser
der Brüheinheit 1 zugeführt wird. Darüber
hinaus verfügt die Brüheinheit 1 über
einen Spindelantrieb mit einer drehbar gelagerten Gewindespindel.
Auf der Gewindespindel sitzt drehmomentschlüssig mit dieser
verbunden an einem Ende ein gezahntes Kupplungsstück 6,
welches bei in die Kaffeemaschine eingesetzter Brüheinheit 1 mit
einem komplementären Kupplungsstück in Eingriff
steht, um die Gewindespindel rotatorisch in die eine oder andere
Richtung anzutreiben.
-
Die
Gewindespindel 7 ist in der in 2 gezeigten
Einsicht in die Brüheinheit 1 erkennbar. In einer
radialen Anordnung zu der Gewindespindel 7 ist innerhalb
der Brüheinheit 1 ein Brühzylinder 8 in längsaxialer
Richtung bewegbar angeordnet. Angeformt an den Brühzylinder 8 befindet
sich ein Abtriebselement 9, welches das Gewinde der Gewindespindel 7 kämmt.
Bei einer Drehbewegung der Gewindespindel 7 wird somit
das Abtriebselement 9 und damit der Brühzylinder 8 in
Abhängigkeit von der Drehrichtung der Gewindespindel 7 in
die eine oder die andere Richtung bewegt. Die Bewegung des Brühzylinders 8 ist
zum Durchlaufen eine Brühzyklusses erforderlich. Im Rahmen
eines solchen Brühzyklusses wird innerhalb des Brühzylinders 8 durch
die der Brüheinheit 1 zugeordneten Kolben eine
Brühkammer ausgebildet, in der sich das zuvor darin eingebrachte
Kaffeepulver befindet.
-
Zur
Führung des Brühzylinders 8 dient neben dem
an der Gewindespindel 7 geführten Abtriebselement 9 eine
in dem Gehäuse 2 der Brüheinheit 1 gehaltene
Führungsstange 10. Bei der Führungsstange 10 handelt
es sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ein
zylindrisches Metallrohr. Die Führungsstange 10 befindet
sich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einer
in Bezug auf die Längsachse des Brühzylinders 8 der
Gewindespindel 7 diametral gegenüberliegende Anordnung.
Somit befinden sich die Gewindespindel 7 und die Führungsstange 10 in
einer radialen Anordnung zu dem Brühzylinder 8.
-
Der
als Kunststoffspritzgussteil gefertigte Brühzylinder 8 verfügt
als geführtes Element über eine die Führungsstange 10 einfassende
Führungshülse 11. Die Führungshülse 11 ist
an die äußere Mantelfläche des Brüh zylinders 8 angeformt.
Zur weiteren Führung des Brühzylinders und zum
Abfangen von Kippmomenten infolge des außermittigen Antriebs
des Brühzylinders 8 über das radial zu
diesem vorgesehene Abtriebselement 9 verfügt der Brühzylinder 8 über
zwei der Längserstreckung des Brühzylinders 8 und
der Führungshülse 11 folgende Führungsschiene 12, 12.1.
Zusammen mit der Führungshülse 11 ist
der Brühzylinder 8 mittels der Führungsschienen 12, 12.1.
im Wesentlichen über seine gesamte Längserstreckung
an der Führungsstange 10 geführt. Die
Führungsschienen 12, 12.1 liegen an der
zu dem Brühzylinder 8 weisenden Mantelfläche der
Führungsstange 10 an. Die in 2 gezeigte Führung
des Brühzylinders 8 an der Führungsstange 10 macht
deutlich, dass es für das Abfangen von Kippmomenten grundsätzlich
nicht erforderlich ist, dass die Führungsschienen 12, 12.1 durchgängig sind.
Vielmehr ist für das Abfangen derartiger antriebsbedingter
Kippmomente und damit für die Führung des Brühzylinders 8 das
Vorhandensein eines oder mehrerer Führungselemente mit
einem möglichst großen Abstand voneinander ausreichend.
-
Die
in 2 gezeigte Einsicht in die Brüheinheit 1 zeigt,
dass der Brühzylinder 8 oberseitig über eine
Kaffeepulvereinfüllöffnung 13 verfügt.
Zwischen der Führungsschiene 12 und der Führungshülse 11 ist
eine Aussparung 14 vorgesehen, damit Kaffeepulver, welches
nicht durch die Kaffeepulvereinfüllöffnung 13 in
das Innere des Brühzylinders 8 gelangt ist, nicht
auf der in 2 sichtbaren Oberseite der Führungsleiste 12 in
unmittelbarer Nachbarschaft zu der diesseitigen Mündung
der Führungshülse 11 zur Ablagerung gelangt.
Hierdurch wird verhindert, dass bei einem Bewegen des Brühzylinders 8 Kaffeepulver
in die Führungshülse 11 eingebracht wird.
-
3 zeigt
die Brüheinheit 1 in einem ersten Querschnitt.
Erkennbar ist die Führungshülse 11 und das
Einfassen der Führungsstange 10 durch dieselbe.
Aus dieser Darstellung ist ebenfalls die diametrale Anordnung von
Gewindespindel 7 und Führungsstange 10 in
Bezug auf die Längsachse 15 des Brühzylinders 8 erkennbar.
-
Der
weitere Querschnitt durch die Brüheinheit 1 gemäß 4 zeigt
die Führung des Brühzylinders 8 mittels
der Führungsschiene 12 an der zu dem Brühzylinder 8 weisenden
Mantelfläche der Führungsstange 10. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Querschnittsfläche
der Führungsstange 10 rund. Die Führungsschiene 12 – Gleiches
gilt für die Führungsschiene 12.1 – verfügt über
eine nicht gekrümmte Kontaktseite 16, mit der
die Führungsschiene 12 an der Führungsstange 10 anliegt. Da
die Führungsstange 10 gekrümmt ist, besteht
zwischen diesen beiden Elementen – Führungsschiene 12 und
Führungsstange 10 – ein Linienkontakt.
Dieses ist gewünscht, um die Reibung zwischen diesen beiden
genannten Elementen gering zu halten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Führungsschienen 12, 12.1 in
Bezug auf ihre Abstützung und ihre Höhe in der
durch die Längsachse der Spindel 7 und die Längsachse 15 des
Brühzylinders 8 aufgespannten Ebene angeordnet.
-
Der
Brühzylinder 8 ist in 5 in einer
perspektivischen Darstellung mit seinen radial einander diametral
gegenüberliegenden Elementen – auf der einen Seite
dem Abtriebselement 9 und auf der anderen Seite der Führungshülse 11 sowie
den Führungsschienen 12, 12.1 – abgebildet.
Das in 5 gezeigte Bauteil ist einstückig hergestellt
worden. Erkennbar ist, dass sich die an der Führungsstange 10 geführten
Führungselemente 11, 12, 12.1 im
Wesentlichen über die gesamte Längserstreckung
des Brühzylinders 8 erstrecken.
-
Der
relativ lange Führungskontakt zwischen der Führungshülse 11 und
den Führungsschienen 12, 12.1 mit der
Führungsstange 10 ist der Längsschnittdarstellung
der 6 entnehmbar. In dieser Figur ist zudem die Halterung
der Führungsstange 10 innerhalb des Gehäuses 2 der
Brüheinheit 1 erkennbar. Die Führungsstange 10 ist
endseitig jeweils in einer Haltemuffe 17, 17.1 gehalten.
Die Haltemuffen 17, 17.1 werden durch zwei Halbschalen
gebildet, wobei jede Halbschale einer Gehäuseschale 3 bzw. 3.1 zugeordnet
ist. 7 zeigt eine vergrößerte Darstellung
der Haltemuffe 7 der Brüheinheit 1 als
Teil der Gehäuseschale 3.1. Der Übersicht
halber ist die Führungsstange 10 in 7 nicht
dargestellt. Die Haltemuffe 17 – Gleiches gilt
für die Haltemuffe 17.1 – verfügt über
eine in radialer Richtung zur Längsachse des Brühzylinders 8 weisenden
Schlitz 18. Die lichte Weite des Schlitzes 18,
von dem in 7 lediglich die halbe Weite
erkennbar ist, ist ausreichend, damit in diesen die Führungsschiene 12.1 bei
entsprechender Verstellung des Brühzylinders 8 eingefahren
werden kann. Dieses ermöglicht eine Abstützung
der Brüheinheit 8 durch die Füh rungsschienen 12 bzw. 12.1 über
die gesamte Länge der Führungsstange 10.
-
Die
Brüheinheit
1 ist im Übrigen konzipiert wie
die aus
DE 20
2007 001 176 U1 bekannt gewordene Brüheinheit,
wobei durch diese ausdrückliche Bezugnahme auf das genannte
Gebrauchsmuster der Offenbarungsgehalt dieses Gebrauchsmusters zum
Offenbarungsgehalt dieser Beschreibung gemacht wird. Dies betrifft
insbesondere die Ausgestaltung der weiteren, im Zuge dieser Ausführungen nicht
näher beschriebenen Elemente der Brüheinheit
1.
-
Die
Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert
worden. Ohne den Umfang der Ansprüche zu verlassen, ergeben
sich für einen Fachmann zahlreiche weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten,
ohne dass diese im Einzelnen dargelegt werden müssten.
-
- 1
- Brüheinheit
- 2
- Gehäuse
- 3,
3.1
- Gehäuseschale
- 4,
4.1
- Führungsleiste
- 5
- Kupplungsstück
- 6
- Kupplungsstück
- 7
- Gewindespindel
- 8
- Brühzylinder
- 9
- Abtriebselement
- 10
- Führungsstange
- 11
- Führungshülse
- 12,
12.1
- Führungsschiene
- 13
- Kaffeepulvereinfüllöffnung
- 14
- Aussparung
- 15
- Längsachse
- 16
- Kontaktseite
- 17,
17.1
- Haltemuffe
- 18
- Schlitz
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 202007001176
U1 [0002, 0004, 0008, 0026]